RU2077737C1

RU2077737C1 - Fast lens

Info

Publication number: RU2077737C1
Application number: RU94006048A
Authority: RU
Inventors: В.Ф. Бабинцев; Н.Ф. Кощавцев; Т.Г. Объедкова
Original assignee: Бабинцев Владимир Федорович; Кощавцев Николай Федорович; Объедкова Татьяна Германовна; Специальное конструкторское бюро техники ночного видения Научно-производственного объединения "Орион"
Priority date: 1994-02-22
Filing date: 1994-02-22
Publication date: 1997-04-20

Abstract

FIELD: optical instrumentation engineering. SUBSTANCE: lens has a positive meniscus with its convexity facing an object, a negative meniscus with its convexity facing the image, another positive meniscus with its convexity facing the image, and a positive member made from a biconvex lens cemented together with a negative meniscus. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к оптическим системам и может быть использовано в оптическом приборостроении. The invention relates to optical systems and can be used in optical instrumentation.

Известен фотографический объектив, содержащий четыре компонента из пяти линз [1]
Недостатком данной системы является малое относительное отверстие и плохое качество изображения.Known photographic lens containing four components of five lenses [1]
The disadvantage of this system is the small relative aperture and poor image quality.

Известен светосильный объектив [2] взятый за прототип. Known fast lens [2] taken as a prototype.

Объектив содержит четыре компонента, первый из которых положительный - двояковыпуклая линза, второй отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к изображению, третий положительный плосковыпуклая линза, плоской стороной обращенная к изображению, а четвертый положительный компонент выполнен из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска. Диафрагма расположена между вторым и третьим компонентами. The lens contains four components, the first of which is positive - a biconvex lens, the second negative meniscus convex to the image, the third positive plano-convex lens, the flat side facing the image, and the fourth positive component is made of a biconvex lens and a negative meniscus. The diaphragm is located between the second and third components.

Недостатками данного объектива являются малый угол поля зрения, невысокое качество изображения, сложность конструкции (наличие диафрагмы). The disadvantages of this lens are the small angle of the field of view, low image quality, design complexity (the presence of a diaphragm).

Задачей изобретения является увеличение угла поля зрения, повышение качества коррекции аберраций, упрощение конструкции. The objective of the invention is to increase the angle of the field of view, improving the quality of correction of aberrations, simplifying the design.

Поставленная задача решается тем, что в светосильном объективе, содержащем четыре компонента: первый -положительный, второй отрицательный и третий положительный, компоненты выполнены в виде одиночных линз, причем второй компонент мениск, обращенный выпуклостью к изображению, четвертый положительный компонент выполнен из склеенных положительной двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, первый компонент мениск, обращенный выпуклостью к предмету, третий компонент мениск, обращенный выпуклостью к изображению, при этом фокусные расстояния компонентов связаны следующим соотношением:

где f' фокусное расстояние всего объектива;

фокусные расстояния соответствующих компонентов.The problem is solved in that in a fast lens containing four components: the first is positive, the second negative and the third positive, the components are made in the form of single lenses, and the second component is the meniscus, convex to the image, the fourth positive component is made of glued positive biconvex lens and the negative meniscus, the first component of the meniscus convex to the object, the third component of the meniscus convex to the image, while the focal lengths Component-being related as follows:

where f 'is the focal length of the entire lens;

focal lengths of the respective components.

Увеличение угла поля зрения, повышение качества коррекции аберраций, упрощение конструкции достигается за счет того, что в предлагаемом объективе первый положительный компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, третий положительный компонент выполнен в виде мениска, обращенного выпуклостью к изображению, а диафрагма исключена. An increase in the angle of view, improving the quality of aberration correction, and simplifying the design is achieved due to the fact that in the proposed lens, the first positive component is made in the form of a positive meniscus convex to the object, the third positive component is made in the form of a meniscus convex to the image, and the diaphragm excluded.

На фиг. 1 представлена оптическая схема светильного объектива; на фиг. 2 графики аберраций. In FIG. 1 is an optical diagram of a lighting lens; in FIG. 2 graphics of aberrations.

Светосильный объектив (фиг. 1) содержит четыре компонента, выполненных из двух сортов оптического стекла. Первый положительный компонент выполнен в виде мениска 1, обращенного выпуклостью к предмету, второй отрицательный компонент мениск 2, обращенный вогнутостью к предмету, третий положительный компонент мениск 3, обращенный вогнутостью к предмету, четвертый положительный компонент склеен из положительной двояковыпуклой линзы 4 и отрицательного мениска 5, обращенного вогнутостью к предмету. A fast lens (Fig. 1) contains four components made of two grades of optical glass. The first positive component is made in the form of a meniscus 1 convex to the object, the second negative component meniscus 2, turned concavity to the object, the third positive component meniscus 3, turned concavity to the object, the fourth positive component is glued from a positive biconvex lens 4 and a negative meniscus 5, facing concavity to the subject.

В качестве материала для положительных линз использовано оптическое стекло с показателем преломления 1,5<ne<1,65 и коэффициентом дисперсии 50<νe<65, а для отрицательных линз оптическое стекло с 1,65<ne<1,8 и 25<νe<40. Optical glass with a refractive index of 1.5 <ne <1.65 and a dispersion coefficient of 50 <νe <65 was used as a material for positive lenses, and optical glass with 1.65 <ne <1.8 and 25 <νe for negative lenses <40.

По изобретению разработан светосильный объектив, у которого относительное отверстие составляет 1:1,1 при фокусном расстоянии 20 мм, угле поля зрения 40^o и отсутствии диафрагм. В нем благодаря предложенной конструкции удалось существенно уменьшить высшие порядки сферических аберpаций, обеспечить высокое качество коррекции аберрации (см. фиг. 2) при большом угле поля зрения.According to the invention, a fast lens is developed in which the relative aperture is 1: 1.1 with a focal length of 20 mm, an angle of view of 40 ^o and the absence of apertures. In it, thanks to the proposed design, it was possible to significantly reduce the higher orders of spherical aberrations, to ensure high quality correction of aberration (see Fig. 2) with a large angle of field of view.

В объективе использованы всего два дешевых сорта оптического стекла, линзы достаточно технологичны, что может быть применено для серийного производства. Only two cheap grades of optical glass are used in the lens, the lenses are quite technologically advanced, which can be used for mass production.

Таким образом, выполнение всех оптических элементов и их взаимное расположение по изобретению позволяет получить более высокие оптические характеристики увеличить угол поля зрения в 3 раза, разрешающую способность по меньшей мере в 1,5 раза при упрощении конструкции. Thus, the implementation of all optical elements and their relative position according to the invention allows to obtain higher optical characteristics to increase the angle of view by 3 times, the resolution at least 1.5 times while simplifying the design.

Claims

A fast lens containing four components, the first of which is a positive lens, the second negative meniscus convex to the image, the third positive lens and the fourth double-glued lens, consisting of a biconvex lens and a negative meniscus, characterized in that the first component is made in the form of a meniscus, convex to the object, and the third in the form of a meniscus, convex to the image, while the focal lengths of the components are related by the following relationships:

where f 'is the focal length of the entire lens;

focal lengths of the respective components.